将栅格添加到 ggmap 底图：在 ggplot2 中将 alpha（透明度）和填充颜色设置为 inset_raster()

Question

我想在 ggplot2 中绘制一个栅格覆盖 GoogleMaps 底图的地图。因此，我像这样使用get_map() 和insert_raster()：

library(ggplot2)
library(ggmap)

bm <- ggmap(get_map(location = "Bangkok", maptype = "hybrid"))

bm + inset_raster(as.raster(r), xmin = r@extent[1], xmax = r@extent[2],
                  ymin = r@extent[3], ymax = r@extent[4])

是否有可能设置alpha 并更改fill 颜色？

结果如下所示：

Answer 1

没有fortify 会更快：

阅读下面的原帖了解更多信息

从this blog entry发现我们可以直接在ggplot::geom_polygon()中使用空间多边形

r <- raster(system.file("external/test.grd", package="raster"))
# just to make it reproducible with ggmap we have to transform to wgs84
r <- projectRaster(r, crs = CRS("+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84 +no_defs"))

rtp <- rasterToPolygons(r)

bm <- ggmap(get_map(location = bbox(rtp), maptype = "hybrid", zoom = 13))
bm + 
  geom_polygon(data = rtp, 
               aes(x = long, y = lat, group = group, 
                   fill = rep(rtp$test, each = 5)), 
               size = 0, 
               alpha = 0.5)  + 
  scale_fill_gradientn("RasterValues", colors = topo.colors(255)) 

如果您只需要可视化某些东西，如何解决绘图速度问题

如下所述，这样的绘图可能会因大量像素而变得非常缓慢。因此，您可能会考虑在将其转换为多边形之前减少像素数量（在大多数情况下，这并不会真正减少地图中的信息量）。因此，raster::aggregate 可用于将像素数减少到合理的数量。

该示例显示像素数如何减少 4 的数量级（即 2 * 2，水平 * 垂直）。如需更多信息，请参阅?raster::aggregate。

r <- aggregate(r, fact = 2)
#  afterwards continue with rasterToPolygons(r)...

原帖：

过了一会儿，我找到了解决这个问题的方法。 栅格转多边形！这个想法基本上是在Marc Needham's blog post之后实现的。

然而，有一个缺点：ggplot 在处理大量多边形时会变得非常慢，这是不可避免的。但是，您可以通过绘制到png()（或其他）设备来加快速度。

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这是一个代码示例：

library(raster)
library(ggplot2)
library(ggmap)

r <- raster(....) # any raster you want to plot
rtp <- rasterToPolygons(r)
rtp@data$id <- 1:nrow(rtp@data)   # add id column for join

rtpFort <- fortify(rtp, data = rtp@data)
rtpFortMer <- merge(rtpFort, rtp@data, by.x = 'id', by.y = 'id')  # join data

bm <- ggmap(get_map(location = "Shanghai", maptype = "hybrid", zoom = 10))

bm + geom_polygon(data = rtpFortMer, 
                  aes(x = long, y = lat, group = group, fill = layer), 
                  alpha = 0.5, 
                  size = 0) +  ## size = 0 to remove the polygon outlines
     scale_fill_gradientn(colours = topo.colors(255))

结果如下：

Answer 2

我自己一直在研究这个。我遇到的问题是尝试用栅格覆盖 ggmap 输出，出现以下错误：

错误：geom_raster 仅适用于笛卡尔坐标。

解决此问题的方法是使用 coord_cartesian()，如下所示：

library(ggplot2)
library(ggmap)

bm <- ggmap(get_map(location = "Bangkok", maptype = "hybrid"))

bm <- bm + geom_raster(...) # insert your raster here

bm <- bm + coord_cartesian()

plot(bm)

我不确定您的栅格 r 来自何处。为此，只需将栅格 r 转换为数据框并根据 geom_raster() 指令添加数据，确保坐标为纬度/经度（即与地图相同）。

要回答您的问题，您可以通过 geom_raster() 操作 alpha 和填充。

希望这会有所帮助。

顺便说一句，这个解决方法最初是在这个链接上提出的： https://groups.google.com/forum/embed/#!topic/ggplot2/nqzBX22MeAQ